分阶平行支护在岩石巷道快速掘进中的应用

随着煤矿开采技术的进步,掘进工作面推进的速度和产量也越来越高,对岩巷的掘进速度和效率也有了更高的要求。为解决掘进与支护不平行等问题,以下峪口煤矿22306进顺底板岩巷为研究对象,引进机械化设备来提升其掘支装备智能化水平及单进水平。在保证支护强度的基础上,按照“安全可靠、经济合理”的原则,对22306进顺底板岩巷巷道支护参数进行合理优化,实现了掘支分阶平行作业,大幅度提升了锚杆索支护效率。矿井岩巷月单进水平由102 m提高到241 m,提升了岩巷整体掘进速度,岩巷月进尺跻身至国内先进水平,提高了井下岩巷掘进单进水平。

快速掘进支护技术在大断面煤巷中的应用

近年来,中国煤矿开采技术水平不断提升,其中综合机械化技术被广泛应用于煤矿巷道掘进作业中。以矿井大断面煤巷工作面为例,探讨了快速掘进支护技术的应用,并制定了一系列优化措施,为其他煤矿的开采作业提供了一定的指导与借鉴,不仅推进了快速掘进支护技术的发展,还提高了煤矿的经济效益与安全生产水平。

煤巷钻锚一体化快速掘进技术与装备及应用

分析煤巷掘进技术与装备现状及存在的问题,介绍研发的钻锚一体化快速掘进新模式、新技术、新装备及井下应用效果。研发出钻锚一体化锚杆支护技术与设备,包括钻锚一体化锚杆、泵注式锚固剂、钻锚一体化钻臂、钻箱、锚杆仓、锚固剂泵注系统及智能控制系统,将传统树脂锚固锚杆安装6道工序简化为1道连续工序,实现了锚杆自动化“一键”打设,单根锚杆作业时间由原来5~6 min减少为3 min。研发出自动化喷涂支护技术与装备,包括高强、速凝、抗变形喷涂护表材料,抗拉强度超过9 MPa,断裂伸长率超过100%,黏结强度高于3 MPa;研发出6自由度喷涂系统,可实现随掘自动化快速喷涂作业。研发出巷道随掘变形动态监测技术与系统,实现随掘大粉尘、多干扰、低照度环境下的巷道表面变形监测,监测精度能够满足围岩稳定性评价要求。提出煤巷掘支锚运分区并行协同快速掘进新模式,研制出钻锚一体化快速掘进成套装备。对试验矿井陕西陕煤曹家滩煤矿回采巷道掘进过程中围岩位移和稳定性进行了监测,在时间上,巷道掘出2~3 h后80%以上的围岩位移已经发生;在空间上,距离掘进工作面相当于2倍巷道宽度的位置,90%以上的围岩位移已经完成。快速掘进引起的巷道围岩位移在很短时间内就基本完成,要求支护必须及时且快速。在曹家滩煤矿10 m超大采高综采工作面特大断面回采巷道完成近6000 m的巷道掘进工程,打设钻锚一体化锚杆60000余根。锚杆施工时间、支护用工人数及作业人员劳动强度大幅降低,掘进速度、效率及自动化水平显著提高。试验巷道顶板位移量小、完整稳定,支护效果良好。煤巷钻锚一体化快速掘进技术与装备井下试验取得成功,具备了特大断面煤巷月掘进进尺1500~2000 m的能力。

煤矿综掘工作面快速掘进技术研究

本研究论述了应用双臂液压锚杆钻车技术于煤矿综合开采工作面的快速挖掘,目标是提升生产效益并减少成本。论文详述了这项技术的基本理念、构造、亮点及当前面临的难题和挑战。同时,深入探讨了操作步骤、规程及安全预防措施,并对其未来的发展潜力和为煤矿工业带来的持久解决策略进行了预估。该研究旨在为煤矿工业提供可行的技术解决方案,促进行业的可持续发展。

黄陵二号煤矿快速掘进影响因素分析及工艺优化

针对黄陵二号煤矿矿区地质条件,从影响快速掘进的因素入手,采用鱼骨图的方式对影响快速掘进的6种直接要素、15种间接要素进行了关键性分析,并对关键性因素进行了逐一优化。对比传统掘进工艺正规循环,并行作业时间由不足25%提高至70%,锚杆支护工序时间平均降低30%以上。根据巷道围岩条件和支护强度,利用多排多臂支护工艺实现巷道锚杆支护的分布式空间布局。经工业性试验,5个月总进尺2 535.1 m,月均进尺603.8 m,大幅提高了掘进效率,符合煤矿“机械化换人,自动化减人”的要求。

工作面大巷快速掘进工艺优化

为解决当前工作面掘进速度与采煤速度不匹配的问题,以2#煤层所属工作面为例在对其地质条件分析的基础上,对工作面的地应力和围岩松动圈进行测试;然后,根据现场摸底情况对永久支护方式、施工工序进行优化,核心采用掘锚护一体化的掘进工艺;最后,通过实践生产验证快速掘进工艺的优化效果。

大断面煤巷快速掘进和联合支护技术应用研究

我国是煤矿资源赋存大国,近年来,伴随掘进设备的不断进步,掘进工艺的日渐成熟,以及智能化技术在煤矿的引进和应用,使得巷道掘进变得更加安全和容易,为煤矿企业采掘接续平衡提供有力的帮助。本文通过对陕煤集团神木张家峁矿业公司2#煤层考察研究,设计“大断面煤巷快速掘进及联合支护”工艺,研究解决掘、支平衡问题,对陕北地区大断面煤巷快速掘进工艺提供一定程度的参考价值。

虎龙沟煤业巷道快速掘进工艺与支护技术实践

巷道快速掘进技术是缓解矿井接替紧张的关键措施之一。以虎龙沟煤业51505巷为工程背景,提出试验巷道快速掘进工艺和支护技术,巷道采用EBZ-220型综掘机破岩,采用机载临时支架实现临时支护,采用锚杆、锚索、W型钢带、金属网实现永久支护,掘进工艺与支护技术应用后,有效提高了工作面掘进效率,改善了巷道围岩控制效果,实现了51505巷道的快速掘进和稳定控制。

基于掘锚一体化特厚顶煤巷道快速掘进与支护技术

为实现掘锚机组在特厚顶煤巷道的安全快速掘进,采用理论计算和数值模拟手段研究了掘进速度对巷道周围应力场、位移场的影响;基于掘锚机组的结构特征,提出顶板和帮部锚杆空间不成排的支护体系;通过改进支护材料、优化操作工序的手段,整体提升了掘进速度。研究结果表明:提高掘进速度,巷道前方支承压力峰值位置向掘进工作面靠近,峰值应力增大,产生的侧向应力区范围和周围煤岩体破坏区的位移都相应减小;不成排的支护体系一定程度减少了顶、帮应力场的叠加,但实现了帮部及时支护。掘锚机施工期间,日均进尺增加到14 m/d,同时降低工人劳动强度,为特厚煤层快速成巷的应用提供了良好的借鉴。

平行掘进:基于ACP理论的掘-支-锚智能控制理论与关键技术

虽然智能掘进技术已取得了一些进步,提出了护盾式、掘锚式等掘-支-锚多装备的样机设计,但从设备适用性及装备配套性角度,仍存在个体装备设计不严谨、样机改型成本高、装备控制不精准、巷道场景多样不适应、群体设备难一致协同等诸多问题。造成上述问题的首要原因是缺少煤矿特殊生产环境下群体设备联动协同控制的基础理论研究,主要表现为对智能掘进所需的设备模型、场景实验、数据驱动等基础理论缺少研究。针对掘进复杂系统难以建模与实验不足等问题,提出了平行掘进系统的研究思想,试图用一种适合复杂系统的计算理论与方法解决智能化掘进现存问题,主要利用大型计算模型、预测并诱发引导复杂系统现象,通过整合人工社会、计算实验和平行系统等方法,形成新的计算研究体系。以智能掘进复杂系统为研究对象,重点考虑掘-支-锚系统的整体控制理论与方法,结合智能化掘进相关研究基础和方法,融入当前国内外复杂系统研究的最新科研进展,基于平行控制基础理论及ACP(Artificial,Computing,Parallel)方法框架,运用代理控制理念及自适应动态规划多智能体研究方法,开展智能掘进复杂系统的掘-支-锚平行控制基础理论与方法研究。针对巷道复杂环境下的群体设备离散控制现状,运用整体系统论的方法,完成掘进系统的掘进、支护、钻锚群体设备代理模型的构建,根据多场景下复杂系统的计算实验克服掘进巷道环境复杂、恶劣的工程验证难题,最终实现智能掘进平行控制方法的理论创新与方法验证。

探掘支快速掘进工艺在漳村矿的应用

介绍了悬臂式掘进机与单体钻机配合的巷道掘进方式存在的不足,详细阐述了探掘支快速掘进工艺的使用条件、设备配套、工作原理及工艺流程。该工艺在潞安环能股份公司漳村煤矿2206工作面运巷掘进面成功应用,从根本上解决了采掘失调难题,提高了支护速度,大幅提升了掘进成巷速度。

煤矿掘进工作面快速掘进工艺技术研究

介绍了现有掘进工艺现状,分析了现有掘进工艺存在的问题,并通过具体分析与研究提出三种不同模式的掘支平行快速掘进工艺,以寻求更加合理的掘进和支护作业新模式,从根本上缩短作业时间,提升掘进效率。

优化工艺 实现综掘机快速掘进

介绍了大阳煤矿为了提高煤巷掘进速度,根据超前支护式掘进机的设计原理,在现有条件下对临时支护工艺进行了改革,并且合理优化了工序,实现了多工序平行作业,充分发挥了综掘设备的潜能,有效的提高了掘进速度和工效,保证了采掘衔接,为企业增加了经济效益。

MZHB4-650/22煤矿用锚杆转载机组在快速掘进系统中的应用

主要介绍了MZHB4-650/22煤矿用锚杆转载机组在黄白茨矿13#煤层井下快速掘进工作面的应用,通过分析掘锚平行作业快速掘进系统的配套方案、工艺流程及其掘进效率,表明了锚杆转载机组的应用对快速掘进系统的发展有积极的推动作用。

岩巷综掘快速高效施工方法

随着矿井开采强度逐渐增大,为确保三量实现动态平衡,开掘工程实现机械化快速掘进势在必行。针对传统巷道开口采用炮掘施工,施工工艺复杂、工序繁多,施工效率低下,不能满足矿井安全高效生产需要的问题,以永城煤电控股集团有限公司陈四楼煤矿十八采区皮带下山为背景,提出了综掘机破岩+桥式转载机转载+皮带机出矸和综掘机破岩+耙装机出矸+皮带机出矸两种施工方法。系统地分析了巷道开口施工的关键因素,通过岩巷综掘快速高效施工方法,多设备配合联动,设置采区及水平矸石仓解决矸石转载运输问题,实现了工程综掘快速高效掘进。

快速掘锚并行施工装备及工艺的实践应用研究

以永安煤矿3210工作面辅助运输顺槽为研究对象,进行了快速掘锚并行施工装备及工艺的研究。基于掘描一体化机组配套锚杆钻车基础上,对掘进机组进行改造,形成了快速掘锚并行施工装备和工艺。实践效果表明,改造后机组的掘进速度可达月进尺1 800~2 000 m,作业人数减少到11人,安全、经济效益显著。

煤巷掘进临时支护现状与发展趋势

临时支护作为煤巷掘进的关键环节,不仅影响煤矿掘进的安全也制约着巷道掘进速度。本文基于国内外临时支护研究现状,系统总结了临时支护技术与设备的种类以及优缺点,指出现阶段国内临时支护的主要问题,并阐述了未来煤巷基于5G通信技术、大数据等高科技,研发高效智能化临时支护装备,向掘-支-锚-运一体化智能化方向的发展趋势。

复杂地质低矮型快速掘进成套装备应用解析

为了分析快速掘进成套装备在半煤岩巷掘进过程中的使用情况,以涌鑫公司安山煤矿133110胶运顺槽为研究背景,对快速掘进成套系统装备在掘进巷道期间的应用进行分析,并与传统的掘进装备进行对比。安山煤矿掘进巷道采用综掘机配套单臂锚杆钻机工艺,掘进机在工作一个循环后,需退至掘进工作面后方可开始开展人工支护作业,导致掘进效率低、人工劳动强度大。投入快速掘进成套装备进行掘进后,优势更明显,从根本上实现了“掘、支、运”平行作业,机尾自动拉移,作业环境得到明显改善,大幅度降低了劳动强度,提高了掘进效率,单进水平突飞猛进。

张家峁煤矿智能快速掘进工艺优化及应用研究

为了解决千万吨超大型矿井采掘失衡难题,张家峁煤矿采用了智能化掘进技术替代传统掘进技术。通过提高15212工作面掘进系统装备自动化和智能化程度,实现掘进工作面轻量化和快速化,重点分析了工作面掘进设备的优化历程,建立了智能快速掘进系统,该系统由“掘锚一体机+锚杆转载机+桥式转载机+变频调速带式输送机”组成,实现了连掘连运和掘锚平行,大大缩短了支护占用工时。结合智能传感、定位定向、监测监控技术和多信息远程重现技术等,实现可人工干预的远程操作掘锚一体机,将掘进工作面环境、设备和人员有机和谐地统一起来,实现“安全、高效”高质量智能掘进。在15212掘进工作面的现场应用结果表明:该设备投入后创造出单班最高进尺65m,单日最高进尺120m,月累计进尺2700m的成绩,取得中国快掘行业单班、单日及单月最高进尺,有力保证了井下采掘接续和可持续发展。

综掘巷道快速掘进工艺及钻锚运输车结构设计

针对掘进机开机率低、采掘比例失衡、综掘巷道超前支护效率与设备全智能化程度较低的现状,提出一种综掘巷道无反复支撑快速掘进新工艺,具有无反复支撑、多工序并行的特点。介绍了综掘巷道快速掘支锚协同作业系统的装备组成与工艺原理,论述了其中运输钻锚车的结构与力学模型,利用ANSYS软件进行有限元分析,分析了运输钻锚车托举梁在恶劣工况下的位移特性与应力分布特征。结果表明,该工艺可以实现掘进、支护协调并行作业,加快了煤矿巷道掘进整体进度,极大地提高了深部煤层开采作业效率。